Из чего состоит кпп: Устройство механической коробки передач

Содержание

Устройство механической коробки передач

Механическая коробка передач предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она обеспечивает разобщение двигателя и ведущих колес, причем на неограниченный срок. Рассмотрим из чего состоит механическая коробка передач и схему работы. Механическая коробка передач состоит из:
  • картера;
  • первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
  • дополнительного вала и шестерни заднего хода;
  • синхронизаторов;
  • механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
  • рычага переключения.

Схема работы механической коробки передач: 1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения передач; 3 - механизм переключения передач; 4 - вторичный вал; 5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер коробки передач.


Картер
 содержит основные узлы и детали коробки передач. Он крепится к картеру сцепления, который, в свою очередь, закреплен на двигателе. Так как при работе, шестерни коробки передач испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом.

Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения.

КАК РАБОТАЮТ ШЕСТЕРНИ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ
Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах в коробке передач.

а) Передаточное отношение одной пары шестерен


Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).

б) Передаточное отношение двух шестерен


На рисунке б) у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») снова 20, у четвертой («Г») опять 40. Дальше простая арифметика. Первичный вал коробки передач и шестерня «А» вращаются со скоростью, допустим 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, то есть она имеет 1000 об/мин, а так как шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее - 500 об/мин.

От двигателя на первичный вал коробки передач приходит - 2000 об/мин, а выходит - 500 об/мин. На промежуточном валу коробки передач в это время - 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже - двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу коробки перемены передач, по сравнению с первичным. Обратите внимание, что если мы выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал коробки вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса автомобиля, что соответствует нейтральной передаче в коробке.

Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала коробки передач в другую сторону

, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 - первичный вал; 2 - шестерня первичного вала; 3 - промежуточный вал; 4 - шестерня и вал передачи заднего хода; 5 - вторичный вал.


ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ЧИСЛА МЕХАНИЧЕСКОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
Поскольку в коробке передач автомобиля имеется большой набор шестерен, то, вводя в зацепление различные их пары, мы имеем возможность менять и общее передаточное отношение коробки. Давайте посмотрим на передаточные числа коробок передач:
Передачи ВАЗ 2105 ВАЗ 2109
I 3,67 3,636
II 2,10 1,95
III 1,36 1,357
IV 1,00 0,941
V 0,82 0,784
R(Задний ход) 3,53 3,53

Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на делимое число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, что и первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, обычно называют – прямой и, как правило, это - четвертая передача.

Первая передача и передача заднего хода - самые «сильные» и двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах двигателю не хватает сил, и приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения автомобиля, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость движения и сделав некоторый запас инерции, вы можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью, четвертую и пятую передачи.

Все ступеньки переключения передач вверх - с первой по пятую, следует проходить последовательно. Переключение передач в нисходящем порядке можно производить «прыгая через ступеньку» и даже через несколько. Обычный режим движения автомобиля – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) передачах, потому что они самые скоростные и экономичные.

НЕИСПРАВНОСТИ И ПОЛОМКИ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ
Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, т.е. переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением - это обернется ремонтом коробки передач. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями – «железные» до определенной степени.

Рычаг переключения передач должен переводиться спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении с ним и периодической замене масла в коробки передач, она не напоминает о себе до конца срока службы.

Механическая коробка передач – из чего состоит и как работает

Содержание статьи:

Добрый день, дорогие друзья. Чтобы научится правильно переключать передачи на механике, нужно знать принцип ее работы, устройство. Общие сведения о том, как работает механическая коробка передач, помогут освоить ее на практике, избежать ошибок, поломок и дорогостоящего ремонта. Поговорим о преимуществах и недостатках. Разберем по пунктам процесс включения передач, что и как происходит в МКПП. Постараюсь доступным языком объяснить, а для большего понимания посмотрим видеоролики.

Прежде чем узнать, как она работает, давайте поговорим, из чего она состоит, объясню, зачем нужен каждый из ее элементов. Познакомимся с ее разновидностями. Да-да, не каждый владелец такой трансмиссии знает, что они бывают разными.

Устройство механики

  1. Сцепление. Нужно для смыкания и размыкания ведущего вала (первичного) с маховиком коленвала. Как работает сцепление на механике, поговорим в следующих обзорах
  2. Первичный вал. Через него передается вращение от двигателя к другим элементам коробки
  3. Вторичный вал или ведомый. Через него момент и скорость передается на ведущие колеса автомобиля.
  4. В зависимости от разновидности коробки передач в ее составе может быть промежуточный вал. Он нужен для передачи вращения от ведущего вала к ведомому. Это трехвальные КПП.
  5. Синхронизаторы. Они предотвращают удары звездочек с валом при включении передачи, синхронизируют их скорости вращения. Продлевают сроки эксплуатации, повышают надежность МКПП и плавность включения скорости
  6. Элементы управления включением и отключением передач в коробки. Бывают тросовые, тяговые и гидравлические. Это не столь важно для нашей темы, главное понять принцип работы механической коробки

Принцип работы механической коробки передач

В зависимости от конструкции, рассмотрим принцип работы двухвальных и трехвальных коробок передач. Хочется сразу отметить, что на автомобилях с различным типом приводам используются разные типы КПП:

  1. Двухвальная – для переднеприводных
  2. Трехвальная – заднеприводных

Механика с тремя валами

Начнем с последней. В такой коробке находится три вала. Первичные и вторичные валы закреплены на одной оси, но не соединены между собой. Третий вал – промежуточный, расположен ниже двух предыдущих валов. На нем жестко закреплен определенный набор звездочек. В большинстве случаев этот вал с шестернями точат целым из одной заготовки.

Ведущий вал короткий. Он имеет одну звездочку, которая находится в постоянном зацеплении с шестернею промежуточного вала. При отпущенной педали сцепления, момент с маховика двигателя через первичный вал постоянно будет передаваться на промежуточный.

Основные действия по переключению передач происходят на вторичном валу. Его конструкция разительно отличается от двух предыдущих. Звездочки передач не насажены жестко на него и могут крутиться свободно, в независимости от скорости вращения вала. В свою очередь они также находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала.

Когда включена нейтральная передача и работает двигатель, все шестерни крутятся и находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Но ведомый вал стоит на месте, а значит, колеса авто тоже не подвижны.

Чтобы передать вращение от звездочек к вторичному валу, нужно их жестко соединить между собой. Для этого применяются муфты соединения, расположенные на этом валу между шестернями.

Муфты насажены на вал, перемещаются по нему при помощи шлицов. Это перемещение происходит за счет вилок –

органов управления включением и отключением передачи, они расположены непосредственно на самой муфте. При включении передачи она заходит в зацепление со звездочкой, и момент передается от нее на вал. А затем на колеса.

Более наглядно этот процесс представлен на видео:

Так как скорости вращения шестерней и вторичного вала разные соединить их между собой проблематично. Для этого используются синхронизаторы. Они уравнивают скорости двух элементов, муфта плавно входит в сцепление с шестерней, без ударов. Это обеспечивает надежность и долговечность механической коробки передач.

В зависимости от того, какой крутящий момент нужно передать на колеса автомобиля, выбирается нужная передача. В видеоролике видно, что шестерни для каждой передачи имеют разный диаметр и количество зубчиков. Поэтому для каждой скорости установлено определенной передаточное отношение. В зависимости от него на ведущие колеса передается от двигателя необходимый момент и скорость вращения.

Что такое прямая передача и повышенная

В большинстве случаев прямой передачей считается четвертая. А почему прямая? – потому что, весь крутящий момент напрямую передается от двигателя к колесам, передаточное отношение равно единицы.

В трехвальных коробках первичный и вторичный валы не соединены между собой жестко, соединение происходит при включении четвертой передачи. Принцип такой же, муфта ведомого вала входит в зацепление с шестерней ведущего. Весь момент передается напрямую от мотора к колесам, минуя все звездочки и промежуточный вал. Это способствует экономию энергии, затраченной на вращение колес, а соответственно экономия топлива и увеличение ресурса агрегатов автомобиля.

А если передаточное число звездочек сделать меньше 1? Это увеличит экономичность машины. При равной скорости движения автомобиля, момента на колеса будет передаваться меньше, а значит, меньше усилий затрачивать будет двигатель для поддержания этой скорости. Отсюда и пониженные обороты мотора – выше его экономичность.

Как этого добиться? Чтобы это число было менее единицы, ведущая звездочка должна быть больше ведомой. Это соотношение обеспечивают высокие передачи: пятая, шестая и т.д. Современные механические КПП могут похвастаться наличием 6 ступеней. Автоматические коробки передач оснащаются 7 и 8 передачами. Все это делается в угоду снижения расхода топлива и сокращению выбросов автомобиля.

Задняя скорость

Для того чтобы заставить колеса крутится в обратную сторону для езды задом, используется дополнительный вал, четвертый. Он маленький, шестерня на нем жестко закреплена. Его назначение – передать обратное вращение вторичному валу.

В отличие от других валов, звездочка заднего хода не находится в постоянном зацеплении с другими шестернями. Для включения задней передачи нужно сместить её и ввести в зацеп с промежуточным и вторичным валами.

Стоит заметить, на ней отсутствует синхронизатор. Поэтому, для четкого включения задней скорости, вращение всех валов должно быть остановлено, отключено сцепление с двигателем и машина должна стоять не подвижно.

Не опытные водители, наверное, не раз замечали, даже при малейшем движении авто включить заднюю скорость проблематично. Этот процесс может сопровождаться неприятным металлическим хрустом. Это ведет к поломкам трансмиссии.

Двухвальная КПП

Ее применяют в переднеприводных машинах. Главное отличие от соратницы – отсутствие промежуточного вала, вторичный находится под первичным. Ведущий имеет большую длину, звездочки на нем намертво закреплены. Они вращаются вместе с ним. Все переключения происходят на ведомом валу.

Принцип работы такой же. На ведомом, шестерни жестко не закреплены. Они находятся в постоянном зацеплении со звездочками ведущего вала. Переключения происходят за счет перемещения муфт и синхронизаторов. Также существует промежуточная шестеренка заднего хода. Еще одним отличием от трехвальной – дифференциал. Он внедрен в конструкцию коробки передач. Его цель — передать вращение на колеса.

Для наглядного понимания принципа роботы механической коробки передач и процесса переключения скоростей посмотрите видео. Автомастер покажет внутреннее устройство и работу на примере Волговской КПП. Поделится опытом эксплуатации, даст несколько дельных советов и объяснит возникновение проблем при ее эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Плюсы

  1. Высокая надежность из-за относительной простоты конструкции
  2. Высокие динамические показатели авто
  3. Экономичность
  4. Простота и низкая цена обслуживания
  5. Возможность буксировать кого-либо или быть буксируемым без ограничений и использования эвакуатора
  6. Ручной контроль над переключением передач со стороны водителя

Недостатки

  1. Плавность включения скоростей относительно автоматических КПП
  2. Необходимость постоянных манипуляций рычагом переключения трансмиссии при равном темпе езды автомобиля

Что такое синхронизатор

Это бронзовое кольца с зубьями и конусом. Оно не закреплено на валу жестко, двигается свободно. Его назначение – синхронизировать скорости вращения вала и ведомой шестерни при включении передачи.

Как это работает?

Свободная звездочка вращается в не зависимости от вторичного вала. Имеет скорость отличную от него. Чтобы уровнять ее, нужно замедлить или ускорить свободную шестерню. Для этого, между муфтой включения и шестерней находится кольцо синхронизатора, с конусом с одной стороны.

Отключая сцепление двигателя с коробкой, вращение свободной шестерни замедляется, а скорость вторичного вала остается прежней.

Чтобы увеличить скорость вращения шестеренки и уровнять ее с валом, муфта передвигается по шлицам, заходит в конус кольца синхронизатора и придавливает его к свободной звездочке.

За счет увеличения трения между ей и стопорным кольцом первая получает дополнительную энергию вращения от муфты. Тем самым ее скорость увеличивается и уравнивается с ведомым валом. В этот момент муфта спокойно входит в жесткое зацепление со свободной шестерней. Вы включаете сцепление КПП и мотора. Крутящий момент передается через звездочку и муфту на вторичный вал и колеса автомобиля.

Еще одной конструктивной особенностью синхронизатора – особая форма зубцов звездочки. На фото это видно хорошо. Они направляют зубья шестерни муфты в прорези свободной шестеренки. Это обеспечивает плавность включения передачи.

Со временем, их форма меняется, они становятся более округлыми. Тогда тяжелее включаются скорости, а иногда проблематично воткнуть передачу, слышен хруст и скрежет металла. Результат – замена синхронизаторов.

Передаточное число и передаточное соотношение

Передаточным числом называется отношение количества зубьев ведомой шестерни к ведущей. Чем больше это число, тем больше крутящего момента можно передать на колеса автомобиля. При этом скорость будет обратно пропорциональна передаточному числу. Чем оно выше, тем медленнее будет вращаться ведомый вал.

Это необходимо, если нужно максимально полно передать момент на колеса автотранспорта. При езде в гору или начале движения, когда нужно затратить много сил, чтобы совершить работу.

Примером может служить велосипед. Старый советский велосипед с двумя звездочками и цепной передачей. Ведущая – большая, ведомая – маленькая. Вспомните, сколько сил нужно затратить, чтобы сдвинуться с места, а как иногда приходилось прикладывать всю массу тела на педали, чтобы преодолеть крутой подъем? Потому что, при таком соотношении размеров звезд, чтобы передать на колесо больше момента и заставить его двигаться быстрее, нужно приложить момента обратно пропорционально передаточному числу.

Например. Допустим, чтобы начать движение велосипеда нужно передать на колесо 8 Н*м крутящего момента. Количество зубьев ведомой звездочки 30, ведущей 60. Как сказано выше, рассчитываем передаточное число: 30/60=0,5. Значит, чтобы достичь такого значения момента на колесе нужно передать на ведущую звезду в два раза больше момента, затратить в два раза больше сил.

На современных велосипедах можно это число менять методом включения и отключения, больших или меньших по диаметру звездочек, как ведомых, так и ведущих. Соотношение зубьев может доходить до 4, что облегчает заезд на крутой склон.

Чтобы передать больше момента и затратить меньше сил двигателю для движения в гору или задним ходом подбираются шестерни с большим передаточным числом для первой и задней передачи. Для каждых последующих передач это число уменьшается и на четвертой доходит до единицы – прямая передача.

С дальнейшим увеличением их количества, передаточное число становится меньше единицы. Это значит, что при меньших оборотах коленвала, больше скорости передается на ведомые колеса.

Это прекрасно описывается передаточным соотношением шестеренок. Оно рассчитывается, как отношение ведущей звездочки к ведомой. Чем меньше это число, тем меньше скорости передается на ведомый вал при высоких оборотах вращения ведущего. Тем больше момента можно передать. Давайте разберем на примере ниже:

На первичный вал от двигателя передается скорость вращения 2000 об/мин. Передаточное соотношение шестерни А и Б рассчитывается 20/40 равно 0,5. То есть, на промежуточный вал, обозначенный цифрой 2, передается скорость 2000*0,5=1000 об/мин. Так как шестерня В закреплена на валу 2, то она обладает такой же скоростью, как и шестерня Б. Передаточное отношение В и Г шестеренок равно 20/40=0,5. Значит, на вторичный вал под номером 3 передается скорость 1000*0,5=500 об/мин.

Заключение

Я надеюсь, у меня получилось объяснить по-простому принципы работы механической трансмиссии. Она является на сегодняшнее время самой распространенной в мире. С нее начинают учебу в автошколах. Инструктора говорят, что, научившись ездить на «ручке», так называют МКПП, вы свободно сможете пересесть на любой автомат или робот. Наоборот будет затруднительно.

Она более дешевая не только в обслуживании, но и по себестоимости производства. Поэтому машины с ней стоят гораздо дешевле. Это является достойным подспорьем при выборе автомобиля. Теперь, принцип работы механической коробки передач стал более понятен, и вы научитесь без труда ей пользоваться, не совершая ошибок.

Все о механической коробки передач: виды, конструкция, принцип работы

Название «механическая коробка передач» было дано агрегату из-за использования данного способа переключения. Новичкам часто достаточно сложно научиться быстро управлять автомобилем с МКПП в отличие от «автомата». Однако трансмиссии этого типа отличаются надежностью. «Механика» имеет довольно простую конструкцию, также можно выделить ее ремонтопригодность. При этом в автомобилестроении механическая коробка передач сегодня утратила лидирующие позиции.

Принцип работы

Используемый в работе МКПП принцип заключается в передаче на первичный вал крутящего момента. Передача осуществляется от двигателя через сцепление. В конструкции механической коробки передач есть пары шестерен, которые между собой взаимодействуют. С помощью этих пар (ступеней) крутящий момент преобразуется для последующей передачи на колеса. Ступени имеют свое передаточное число. Так происходит преобразование скорости вращения и крутящего момента коленчатого вала ДВС. Различают понижающие и повышающие передачи. Первые крутящий момент увеличивают, при этом происходит уменьшение скорости вращения. Включение повышающей передачи, наоборот, уменьшает крутящий момент.

Пары состоят из двух шестерен, входной и выходной. Передаточное число зависит от количества зубьев. Понятно, что у шестерни большего диаметра и количество зубьев будет больше, здесь существует прямая зависимость. В качестве примера можно привести первую передачу с самым большим передаточным числом. У этой пары шестерен минимальный размер имеет входная, расположенная на первичном валу. Максимальный размер имеет выходная шестерня первой передачи. Поток мощности, который передается от мотора, при переключении скоростей МКПП нужно прервать. Для этого водитель нажимает педаль сцепления. Автомобиль с механической коробкой передач начинает движение с включения первой передачи.

Примечание: некоторые модели тяжелых грузовых автомобилей могут начинать движение со второй передачи.

Водитель рукой устанавливает селектор рычага переключения передач в нужное положение. Дальнейшее переключение на повышенные передачи выполняется водителем последовательно. Необходимо учитывать скорость автомобиля и показания тахометра. Это связано с тем, что каждому диапазону оборотов двигатель соответствует определенная передача.

Разновидности МКПП

Механические КПП различают по количеству передач. К числу основных относятся коробки с 4, 5 и 6 ступенями. Большинство автомобилей с механикой в мире выпускается с трансмиссией 5МТ, другими словами, с 5-ступенчатой МКПП.

Выпускаются механические коробки передач с двухвальной и трехвальной конструкцией. Первые предназначены для легковых автомобилей с передним приводом. Вторые устанавливают на грузовики и легковые автомобили с задним приводом.

Особенности конструкции

Конструктивно отличаются друг от друга двухвальная и трехвальная коробки передач. Есть различия и в принципе работы. Двухвальная трансмиссия состоит из первичного и вторичного валов. Эти валы также называют ведущим и ведомым. Отличием конструкции трехвальной МКПП является промежуточный вал. В агрегате также есть шестерни первичного и вторичного валов. Остальные детали конструкции коробки передач: картер, главная передача, синхронизаторы, механизм выбора передач, дифференциал.

Особенности конструкции двухвальной МКПП

В двухвальных коробках передач, которые относятся к самым распространенным, на первичный вал агрегата крутящий момент поступает от мотора через муфту сцепления. В разных конструкциях механических КПП некоторые из шестерней жестко закрепляются на двух валах. Остальные шестерни свободно вращаются.

Важно: по меньшей мере один синхронизатор устанавливается как на первичном, так и вторичном валах.

Постоянным является зацепление шестерен двух валов. Для понимания, находится ли шестерня в зафиксированном положении, надо просто посмотреть на них ― свободно вращаются шестерни, находящиеся около синхронизаторов.

Особенность конструкции ― жесткое закрепление шестерни главной передачи на вторичном валу. Задача главной передачи и дифференциала состоит в передаче крутящего момента к колесам автомобиля. При этом дифференциал придает колесам разную угловую скорость.

В корпусе МКПП находится механизм выбора передачи. Перемещение синхронизатора выполняется с помощью штоков и вилок. Предусмотрена защита от попытки включения двух передач одновременно.

При рычаге переключения передач в нейтральном положении не происходит передачи крутящего момента на ведущие колеса. Это означает, что шестерни на валах не зафиксированы.

Включая передачу, водитель переводит синхронизатор с помощью нужной вилки. Перемещение осуществляется через систему тяг или тросиков.

Функция муфты заключается в синхронизации угловых скоростей определенной шестерни и вала, на котором муфта установлена.

Передача крутящего момента с ведущего на ведомый вал происходит при зацеплении синхронизатора с шестерней.

Важно: крутящий момент передается от силового агрегата на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Автомобиль может двигаться задним ходом, для этого задействуется дополнительный вал, на котором установлена промежуточная шестерня заднего хода.

Особенности конструкции трехвальной МКПП

Отличительная особенность трехвальной трансмиссии ― наличие в конструкции дополнительного промежуточного вала. Передача крутящего момента происходит с первичного вала, который соединен со сцеплением, на третий вал. Для передачи задействована нужная шестерня.

Важно: зацепление валов не прерывается, оно постоянно. Это обеспечивается жесткой фиксацией шестерен на промежуточном валу, параллельном ведущему валу.

В установленный на первичном валу упорный подшипник входит ведомый вал. Получается, что оба вала, первичный и вторичный, находятся на одной оси. Особенность вторичного вала в том, что его шестерни имеют свободный ход, отсутствует жесткая фиксация с валом. Между шестернями промежуточного и ведомого валов есть постоянное зацепление. При нахождении селектора рычага переключения передач в нейтральном положении происходит передача крутящего момента от ведущего вала на промежуточный. Затем крутящий момент передается на шестерни ведомого вала. Однако свободное вращение этих шестерен не может заставить автомобиль начать движение.

Функция синхронизаторов, жестко закрепленных на валу между шестернями и имеющих возможность зубчатому соединению перемещаться в осевом направлении, состоит в том, чтобы выравнивать угловые скорости шестерен с угловой скоростью ведомого вала. Выравнивание угловых скоростей происходит за счет использования силы трения.

В трехвальной трансмиссии механизм переключения установлен в корпусе КПП. В состав механизма входят штоки с вилками, рычаг управления и устройство, позволяющее блокировать возможность включения сразу двух передач.

Выпускаются механизмы с дистанционным управлением с помощью кулисы или шарнирных тросов.

В двухвальной и трехвальной трансмиссиях используется аналогичный принцип включения передач.

Роль синхронизаторов

Задача синхронизатора заключается в обеспечении безударного включения передач. Это достигается путем выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Элементы синхронизатора: муфта, кольца блокировочные и проволочные (по два), три сухаря.

При включении передачи перемещение муфты к соответствующей шестерне выполняется с помощью вилки. Сначала туда передвигается блокировочное кольцо. Появляется сила трения, благодаря которой происходит поворот блокировочного кольца из-за разности угловых скоростей элементов. Кольцо поворачивается до упора. Затем должны выровняться угловые скорости, после этого муфта двигается дальше и происходит зацепление.

Достоинства и недостатки механической КПП

Среди достоинств МКПП надо назвать:

  • меньшую, по сравнению с другими видами трансмиссий, стоимость;
  • меньшую массу КПП;
  • высокий КПД;
  • высокую динамику разгона автомобиля;
  • топливную экономичность;
  • простоту и ценовую доступность обслуживания.

Важные достоинства механической КПП ― возможность буксировки автомобиля и достаточно эффективное движение в условиях бездорожья.

Однако у МКПП есть и ряд недостатков:

  • механические КПП не могут обеспечить такой же уровень комфорта, как другие трансмиссии;
  • более сложный и требующий внимания процесс переключения передач;
  • плавность хода автомобиля с МКПП хуже, чем у других трансмиссий;
  • сцепление требуется периодически менять.

Выводы

Механическая КПП надежна и экономична. Такая трансмиссия отлично подойдет любителям быстрой езды и поездок по бездорожью. Для водителей, готовых «обменять» эти достоинства на меньший в сравнении с другими КПП комфорт, покупка автомобиля с МКПП ― очевидное решение.


Устройство, принцип работы и ремонт коробки переключения передач (КПП) МТЗ-80 - Agrovesti.net

Одной из важнейших частей трактора МТЗ-80/82 и других агрегатов является коробка переключение передач (КПП). Она предназначена для выполнения передвижения на разных скоростях и разной тяговой мoщности.

Также КПП предназначается для работы заднего хода и бокового вала отбора мощностей. В КПП МТЗ-80 имеется 9 ступeней привода в переднюю и 2 ступени в заднюю сторону. Таким образом, КПП МТЗ 80 имеет возможность переключать 18 скоростей при направлении движения вперед и 4 скорости зaднего хода. В то же время существует возможность поставить ходоуменьшитель в КПП для достижения меньшей скорости движения, нежели при стандартной КПП.

Устройство коробки передач МТЗ 80 не совсем можно назвать простым. В корпусе коробки на одной оси находятся первичный и вторичный вал. Парaллельно первичному и вторичному валу вместе с валом пeрвой передачи и заднего хода устроен промежуточный вал. Первичный вал крепится двумя подшипникaми, один из которых находится в стакане корпуса КПП. Вторым подшипником пeрвичный вал крепится к вторичному через переднюю крайнюю часть последнего.

На шлицы первичного вала присоединены ведущие шестерни III, IV и V передачи. Также на шлицы первичного вала прикреплен понижaющий редуктор через ведомую шестерню.

Промежуточная шестерня регулирует понижение передачи. Данная запчасть сцепляeтся с ведомой шестерней и со скользящей шeстерней III передачи.

Промежуточный вал КПП МТЗ 80

Промежуточный вал КПП вращается на втулке и шaрикоподшипниках. Втулка в свою очередь крепится к главной шестерне II ступени редуктора (она установлена на двух роликовых подшипниках). За шестерней находятся кулачки для заднего синхрoнного вала отбора мощности. Над главной шестерней находится крыльчатка. Ее функция заключается в смазывании шестеренки главной передачи и дифференциала КПП.

При помощи шлицов ведущая шестерня глaвной передачи и ведомая шестерня второй ступeни редуктора одеваются с помощью гайки на вторичный вал коробки передач МТЗ 80.

Редуктор и коробка передач трактора МТЗ 80

При включении любой ступени редуктора задействован блок шестерен. В зависимости, какая ступень редуктора включена, движение трактора осуществляется на опрeделенной скорости. Первая ступень КПП переключает I, II, III, IV и V передачи и также регулирует скорость на заднем ходу. Вторая же ступень предоставляет возможность осуществлять все остальные передачи.

Неисправности и ремонт коробки передач МТЗ 80

Состоянию КПП трактора МТЗ 80 стоит уделять должное внимание. Со временем даже самые надежные детали могут прийти в непригодность, и настанет час, когда их нужно будет заменить.

Если вам слышен шум и стук при работе КПП, шестеренки сами по себе могут выключаться, либо же зубчатые муфты и шестерены выключаются довольно туго при переключении передачи, но вам стоит заняться ремонтом коробки передач. Чаще всего неисправность возникает из-за дефектов вилок переключения, фиксаторов, подшипников, валов коробки. Есть доля вероятности, что причина в зацеплении шестерен.

Если вам слышно скрежетание шестерен при перeключении передачи, то у трактора износились диски аппaрата управления сцепления. Также возможно неправильно отрегулировано сцeпление шестерней.

В то же время, если после такого осмотра, регулировки, замены деталей скрежет не прошел, возможно проблема с аппаратом управления тормозками. Необходимо отрегулировать пружину механизма. Ее длина в сжaтом состоянии не должна быть больше 32 мм.

Могут возникать и другие неисправности. К примеру, если заметен свобoдный ход переключaтеля ступеней понижaющего редуктора, то причина в износе вилки.

Шум при работе КПП МТЗ 80 также может наблюдаться из-за сломавшихся подшипников. Они могут зaклиниваться или быть вообще разрушенными.

Одним из вариантов стука при переключeнии передач может быть то, что стерлись некоторые зубцы шестерене КПП МТЗ 80. Необходимо проверить их состояние и заменить порченные детали.

Механическая коробка передач (МКПП). Синхронизатор КПП

Механическая коробка передач (МКПП) – является устройством для передачи, преобразования и изменения направления крутящего момента от маховика двигателя. В данном виде коробки передач переключение ступеней производится направленными механическими движениями рычага переключения передач.

В МКПП осуществляется ступенчатая передача крутящего момента на вторичный вал и, далее на привод колес. Ступенчатая передача подразумевает под собой определенный коэффициент передачи (передаточное число) в паре взаимодействующих шестерен ведущего и ведомого валов, в отличие, например от вариатора, у которого плавающий коэффициент передачи. Определяется передаточное число соотношением количества зубьев взаимодействующих шестерен. Самое большое передаточное число у меньшей ступени, соответствующей «первой» передаче.

По количеству ступеней механические коробки переключения передач делятся на четырех ступенчатые, пяти и шести ступенчатые. 4-х ступенчатая коробка на данный момент большая редкость, а вот пяти ступка является наиболее распространённой.

По количеству валов, МКПП подразделяются на трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач может применяться в автомобилях с передним и задним приводом, в то время как двухвальная более подходит для  легковых авто с передним приводом. Для большегрузных автомобилей так же применяется коробка трехвальная.

 

Трехвальная МКПП

 

В коробках этого типа применяется три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.

Ведущий вал выходит из корпуса коробки, для соединения своими шлицами с диском сцепления и применяется для передачи крутящего момента на вал промежуточный.

Промежуточный вал располагается параллельно ведущему и соединен с ним при помощи шестерни, которая жестко установлена на ведущем валу. На промежуточном валу так же находится блок шестерен.

Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим, но при этом вращается независимо от него. На ведомом валу располагается блок шестерен, которые не имеют жесткой сцепки с самим валом. Между шестернями располагаются муфты синхронизаторов, которые жестко сидят на валу, но могут двигаться вдоль вала. На конце муфты синхронизатора расположены зубчатые венцы, которые в процессе работы «входят» во «внутрь» шестерни ведомого вала, таким образом, получается жесткое соединение вала и ведомой шестерни заданной передачи. В нейтральном же положении все шестерни ведущего, промежуточного и ведомого вала вращаются в холостом ходу, ведомый вал стоит на месте, поскольку венец синхронизатора не соединен с внутренним венцом шестерни. Работа синхронизатора будет описана ниже.

Вилки переключения находятся в корпусе механической коробки передач, шарнирно связаны с рычагом переключения передач и предназначены для перемещения муфт синхронизаторов вдоль ведущего и ведомого вала.

Корпус МКПП выполнен из легкого металла, предназначен для крепления внутри всего механизма переключения и заливки смазывающего вещества, обычно это трансмиссионное масло. В старых советских версиях коробок передач применялся нигрол.

Рычаг переключения передачи может находиться непосредственно в коробке передач, или смонтированным на кузове автомобиля. В этом случае применяется дистанционное управление с помощью тросов или рычагов на шарнирах. Механизм дистанционного переключения передач в народе именуется «кулиса».

 

Рассмотрим принцип работы трехвальной МКПП. Крутящий момент от диска сцепления передается на первичный вал, который, как говорилось выше, передает вращение на промежуточный вал, шестерни промежуточного вращают шестерни ведомого, но сам ведомый вал не вращается. Водитель поворачивает рычаг включения передачи, например первой скорости, передвигая его влево. В этот момент выбирается нужная для включения вилка, далее происходит продольное движение рычага. Под его действием вилка начинает двигаться вдоль ведомого вала, приводя в действие синхронизатор. Синхронизатор совмещает угловую скорость вала и шестерни, после этого в действие приводится зубчатый венец, который входит в шестерню, жестко связывая ведомый вал и шестерню. Именно этот щелчок вхождения венца и фиксации ощущает на рычаге водитель. После этой процедуры крутящий момент передается на хвостовик коробки передач, далее через карданный вал на задний мост автомобиля (для заднеприводных моделей).

Варьировать передаточное число можно применяя меньшее количество зубьев на ведущей шестерни и большее на ведомой, со ступенчатым изменением количества зубьев в сторону уменьшения, для ведомой. Но наступит тот момент, когда число оборотов двигателя внутреннего сгорания автомобиля приблизится к числу оборотов ведомого вала, тогда передача крутящего момента посредством шестерен теряет смысл. Именно поэтому в трехвальных коробках применяется прямая передача, то есть ведущий вал напрямую, через синхронизатор коробки передач соединен с ведомым валом, коэффициент передачи равен единице. У двухвальных МКПП прямая передача отсутствует.

Для передачи «задний ход» вводится дополнительная шестерня, которая располагается на отдельном валу и включается между промежуточным валом и ведомым, тем самым обеспечивая реверсное вращение ведомого вала. В МКПП применяются косозубые шестерни, благодаря чему происходит «мягкое» включение передач.

 

Двухвальная МКПП

 

В двухвальной коробке есть только два вала – ведущий и ведомый.

Предназначение всех элементов такое же, как и у трехвальной. Различие состоит в параллельном расположении валов, и передача создается одной парой шестерен (у трехвальной работают две пары). У двухвальной механической коробки передач нет прямой передачи. Шестерня главной передачи жестко крепится на ведомом валу, между остальными шестернями находятся синхронизаторы.

Как правило, у двухвальных коробок передач совмещены в одном корпусе непосредственно узел переключения передач, валы, блоки шестерен, синхронизаторы и дифференциал. Для уменьшения продольного размера в двухвальных коробках могут применяться несколько ведомых валов. В этом случае все вторичные валы (попеременно) своей шестерней главной передачи, вращают ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие дифференциал.

Для передачи «задний ход», так же как и в трехвальной коробке применяется дополнительный вал с промежуточной шестерней. Принцип действия тот же.

Для удерживания включенной передачи в МКПП (для всех видов) применяются фиксаторы, а для исключения включения сразу двух передач устройство блокировки.

Существенно отличается и механизм включения передачи в двухвальной коробке. Если в трехвальной переключение происходит выбором вилки рычагом переключения, то в двухвальной применяется шток переключения и рычаги выбора передачи. Сам процесс выглядит следующим образом – при повороте рычага переключения передачи в салоне авто, в действие приводится рычаг выбора передачи, далее следует продольное движение и привод в действие штока, который и толкает нужную вилку для блокировки шестерни на ведомом валу при помощи зубчатого венца муфты синхронизатора.

 

Синхронизатор коробки передач

Схема устройства синхронизатора: 1 - ступица; 2 - муфта; 3 - блокировочные кольца; 4 - сухари; 5 - проволочные кольца.

Как говорилось выше, синхронизатор КПП предназначен для бесшумного включения передачи путем выравнивания угловой скорости вала и шестерни. В устройство синхронизатора входит:

  • муфта
  • два блокировочных кольца
  • сухари
  • проволочные кольца

Ступица жестко крепится на ведомом валу. На ступице имеются пазы для сухарей и наружные зубья. На зубьях ступицы крепится муфта при помощи сухарей, которые находятся в канавках. Сухари прижимаются кольцами или подпружиненными шариками. Блокировочные кольца находятся по краям муфты и имеют снаружи зубья. На конической поверхности блокировочных колец наносятся продольные канавки или резьба для увеличения силы трения.

Работает синхронизатор так: включая передачу вилка, перемещает муфту в направлении нужной шестерни. Вместе с муфтой в сторону шестерни движется и блокировочное кольцо, благодаря усилию сухарей. Из-за разности угловых скоростей шестерни и вала на конической поверхности возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора. Зубья муфты и блокировочного кольца станут друг против друга, значит дальнейшее движение муфты, прекратится. После наступает момент выравнивания скоростей, а затем муфта свободно проходит через блокировочное кольцо и входит в соединение с внутренними зубцами включаемой шестерни, блокируя ее вместе с ведомым валом. Все - передача включена! Синхронизатор может включить поочередно две шестерни ведомого вала.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Ремонт механических коробок (МКПП) автомобиля в Одинцово

Специалисты сети Авто Сервис «h3O AUTO» оказывают комплекс услуг по обслуживанию и ремонту механических коробок переключения передач любой системы и сложности. Наличие новых запчастей на складах сети позволяет выполнить замену неисправных деталей быстро и качественно. Наши автомеханики произведут замену сальников, прокладок, подшипников, шестерен, синхронизаторов, деталей механизма переключения и блокировочного устройства, замену сцепления, регулировку механизма переключения передач(кулисы), перепаковку валов и механизмов дифференциала и полную замену коробки передач в сборе. На предоставляемые услуги и поставляемые запчасти действует гарантия.

Цена на ремонт механических коробок в Одинцово и профессионализм наших мастеров вас приятно удивят. Звоните по номерам, указанным на сайте, и записывайтесь на диагностику и обслуживание МКПП.

Тщательная диагностика – залог качественного ремонта

К основным неисправностям механической коробки можно отнести протекание трансмиссионного масла, посторонние шумы при работе, самовыключение либо затрудненное переключение передач. Эти поломки требуют немедленного устранения посредством замены либо восстановления поврежденных деталей.

Некоторые автовладельцы считают, что провести диагностику и ремонт МКПП своими силами достаточно просто. Однако такое мнение – ошибочно, поскольку механическая коробка переключения передач состоит из нескольких валов, синхронизаторов и шестеренок, связанных между собой в определенном порядке. Нарушение этого порядка повлечет за собой выход из строя КПП и приведет к более дорогостоящему ремонту.

Иногда автолюбители меняют вышедшую из строя механическую коробку на исправную, но бывшую в употреблении. Этот вариант ненадежный и может привести к тому, что через несколько десятков тысяч километров пробега замененная б\у МКПП выйдет из строя.

Ремонт МКПП в Одинцово

Наиболее оптимальное решение при проблемах с работой МКПП – обращение в автосервис, где при тщательной диагностике проверяются:

  • целостность корпуса;
  • наличие подтеков трансмиссионного масла;
  • присутствие посторонних звуков в МКПП;
  • уровень масла;
  • функционирование основных и игольчатых подшипников;
  • выработка оси и шестерней сателлитов;
  • состояние синхронизаторов и вилок выбора передач;
  • шестерни и валы;
  • герметичность и износ сальников.

Определяются неполадка, ее причина и оптимальный способ устранения поломки.

принцип работы, схема, фото- и видеообзор

На автомобиле ВАЗ 2110 установлена пятиступенчатая коробка переключения передач. В статье разбирается устройство КПП ВАЗ 2110, приведены примеры часто встречающихся неполадок и способы их устранения. Принцип работы механической коробки визуально можно оценить, посмотрев размещенное видео.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Рассмотрим конструкцию КПП

Пятиступенчатая КПП ВАЗ 2110 состоит из двух валов, имеет пять передач переднего входа, одну заднюю, оснащена синхронизаторами для переключения передних передач. Она конструктивно объединена с дифференциалом и главной передачей.

Схема КПП

Корпус КПП ВАЗ 2110 изготовлен из сплава алюминия и состоит из 3-х частей: картера КПП (7), картера сцепления (25) и задней крышки картера КПП (1). Между частями нанесен бензомаслостойкий герметик-прокладка. Гнездо картера оснащено специальным магнитом, на котором собираются металлические остатки износа.

Первичный вал (5) представляет собой блок с ведущими шестернями, которые постоянно сцеплены с ведомыми шестернями передач переднего хода. Полый вторичный вал (40) оснащен съемной ведущей шестерней главной передачи (17). На этом валу находятся ведомые шестерни передач переднего хода 31 — 1-я, 33 – 2-я, 34 – 3-я, 36 – 4-я, 38 – 5-я и соответствующие им синхронизаторы 32 – для 1-й и 2-й, 35 – для 3-й и 4-й и 39 — для 5-й.

На валах установлены передние роликовые подшипники (18, 12) и задние шариковые (3, 37). Радиальное расстояние в шариковых подшипниках не должно превышать 0,04 мм, в роликовых — 0,07 мм. На вторичном валу под передним подшипником (18) находится маслосборник (19), предназначенный направлять поток масла внутрь вала к ведомым шестерням.

Дифференциал является двухсателлитным. Предварительный натяг в роликовом коническом подшипнике (29) регулируется путем подбора толщины кольца (28), которое установлено под наружным кольцом дифференциала в гнезде картера МКПП. На фланце коробки дифференциала прикреплена ведомая шестерня главной передачи (27).

Схема привода управления

В конструкцию привода управления МКПП ВАЗ 2110 входит рычаг (3) переключения передач (ПП), шаровая опора (6), тяга, шток ПП (14), механизмы выбора и ПП. В местах крепления рычага передач и тяги к штоку при сборке наносится специальный клей для резьбы. Винты, с помощью которых осуществляется крепление рычага и шарнира, имеют различное покрытие, длину и момент затяжки.

При осевом перемещении силового агрегата во время движения машины возможно самопроизвольное выключение передач. Чтобы не допустить такой ситуации, привод управления МКПП оснащен реактивной тягой (9). Одним концом она связана с силовым агрегатом, к другому крепится обойма шаровой опоры (5) рычага ПП. Ко внутреннему штоку выбора передач (14) прикреплен рычаг штока (10), действующий на 3-хплечий рычаг механизма ПП (11). Этот механизм изготовлен как отдельный узел и прикрепляется к плоскости картера сцепления (13).

Механизм ПП

Внутри корпуса механизма ПП (1) закреплены две оси. Одна — ось рычага (4) ПП оснащена 3-хплечим рычагом и двумя блокировочными скобами (8, 13), через которые проходит направляющая ось (3) блокировочных скоб. Вторая ось фиксирует блокировочные скобы, не давая им возможности проворачиваться.

Для включения передач переднего хода предназначено плечо рычага (2), для заднего хода – плечо рычага (11), на третье плечо действует рычаг штока ПП. На оси (7) установлена вилка включения заднего хода (10). В верхней части КПП находится сапун (14), через который осуществляется сообщение с атмосферой.

Все детали МКПП при работе должны смазываться, поэтому в КПП ВАЗ 2110 заливают трансмиссионную жидкость. Уровень жидкости контролируется с помощью щупа и должен находиться между максимумом и минимумом.

 Загрузка ...

Возможные неполадки и их устранение

Причины неполадокСпособы устранения
С трудом переключатся передачи
  1. Деформирована тяга привода управления механизмом ПП или реактивная тяга.
  2. Ослаблены винты, удерживающие шарнир или рычаг штока выбора передач.
  3. Неправильно отрегулирован привод ПП
  4. Изношенные или неисправные пластмассовые детали в приводе ПП.
  1. Выправить или поменять тяги.
  2.  Затянуть винты.
  3. Правильно отрегулировать привод ПП.
  4. Заменить неисправные детали.
Шумы в МКПП
  1. Изношены зубья на шестернях.
  2. Изношены подшипники.
  3. Уровень масла ниже нормы.
  4. Изношено блокирующее кольцо синхронизатора передачи, которая включается.
  1. Заменить неисправные шестерни.
  2. Заменить старые подшипники на новые.
  3. Долить масло. Если необходимо поменять старые сальники на новые.
  4. Заменить блокирующее кольцо.
Утечка масла в МКПП
  1. Изношены сальники на первичном валу, корпусах шарниров равных угловых скоростей, штоке ПП или уплотнитель на валике привода спидометра.
  2. Слабо закреплен картер или крышка КПП, плохой герметик под крышкой КПП, плохо закручена сливная пробка.
  1. Заменить изношенные детали.
  2. Заменить герметик, подтянуть болты и гайки, сливную пробку.
Самопроизольно выключаются передачи
  1. Изношены или повреждены торцы зубьев синхронизаторов.
  2. Высокие колебания силового агрегата на опорах по причине трещин или износа резины на задних опорах.
  3. Не до конца включаются передачи, так как неправильно отрегулирован привода ПП или неправильно установлен защитный чехол тяги.
  1. Заменить испорченные детали.
  2. Заменить неисправные детали.
  3. Отрегулировать привод или установить правильно чехол тяги.

Видео «Принцип работы МКПП»

В этом видео показан принцип работы МКПП, который используется в автомобиле ВАЗ 2110.

Что такое коробка передач?

Обновлено 2020 г. ⚙️ Когда дело доходит до компонентов зубчатой ​​передачи, все может быстро запутаться. Производители шестерен, а также инженеры и дизайнеры используют множество терминов, чтобы говорить о том, что иногда по сути является одним и тем же. Термин «коробка передач» - один из тех терминов, которые часто используются взаимозаменяемо с редуктором или зубчатым редуктором… хотя иногда они относятся к немного различающимся физическим расположениям зубчатых колес.

Самое основное определение коробки передач - это замкнутая зубчатая передача или механический блок или компонент, состоящий из ряда интегрированных шестерен внутри корпуса.Собственно, само название определяет, что это такое - коробка с шестернями. В самом общем смысле коробка передач функционирует как любая система передач; он изменяет крутящий момент и скорость между приводным устройством, таким как двигатель, и нагрузкой.

Типичный редуктор, показанный здесь, представляет собой угловой редуктор с фланцевым креплением от Neugart USA.

Этот планетарный редуктор GPX UP диаметром 22 мм был разработан для применения в аэрокосмической отрасли. Обратите внимание, как планетарные шестерни вращаются на игольчатых подшипниках, а не на подшипниках скольжения. Изображение любезно предоставлено maxon

. Шестерни внутри коробки передач могут быть любого из множества типов, от конических зубчатых колес и спирально-конических зубчатых колес до червячных передач и других, например планетарных шестерен.Шестерни установлены на валах, которые поддерживаются подшипниками качения и вращаются через них. Коробка передач - это механический метод передачи энергии от одного устройства к другому, который используется для увеличения крутящего момента при снижении скорости.

Apex Dynamics USA предлагает прецизионные планетарные редукторы AFX. Редукторы

используются во многих приложениях, включая станки, промышленное оборудование, конвейеры и практически любое приложение для передачи мощности вращательного движения, которое требует изменения требований к крутящему моменту и скорости.

Этот ступичный привод от ABM Drives оснащен колесом с шиной, двигателем переменного тока, коробкой передач и тормозом.

Итак, ясно - редуктор - это всегда полностью интегрированный механический компонент, состоящий из ряда сопряженных шестерен, содержащихся в корпусе с валами и подшипниками (для поддержки и компенсации нагрузок), и во многих случаях фланца для крепления двигателя. Большая часть индустрии движения не делает различий между терминами «редуктор» и «редуктор». Но в некоторых контекстах термин коробка передач конкретно относится к закрытой передаче, как описано выше, в то время как более общий термин редуктор относится к узлам, иначе открытым зубчатым колесам, которые устанавливаются внутри некоторой существующей рамы машины.Последние предназначены для компактных мобильных устройств или мобильных устройств с батарейным питанием, что требует особенно тесной интеграции и исключения дополнительных компонентов. Здесь ряд параллельных пластин может поддерживать валы зубчатой ​​передачи (и их подшипники) и позволять привинчивать их к поверхности двигателя.

Редукторы Bonfiglioli TQK предназначены для реверсирования и позиционирования.

Хотя это и выходит за рамки этого FAQ, другие открытые зубчатые передачи просто устанавливаются на выход электродвигателя и работают в условиях окружающей среды.Некоторые такие открытые зубчатые передачи являются самосмазывающимися - изготовлены из полиамидов со стабильными размерами или аналогичных материалов, разработанных с учетом строгих требований к чистоте, вибрации, весу и стоимости. Ознакомьтесь с этими статьями для получения дополнительной информации по этой теме…

Как определить размер и выбрать коробку передач: Руководство инженера по движению
Что такое шестерни передачи мощности?

Что такое коробка передач и для чего она нужна?

Шестерни используются для передачи мощности от одной части машины к другой.В велосипеде, например, именно шестерни передают мощность от педалей к заднему колесу. Точно так же в автомобиле шестерни передают мощность от коленчатого вала (вращающейся оси, которая принимает мощность от двигателя) на ведущий вал, проходящий под автомобилем, который в конечном итоге приводит в движение колеса. Вы можете соединить вместе любое количество шестеренок, и они могут быть разных форм и размеров. Каждый раз, когда вы передаете мощность от одной шестерни к другой, вы можете делать одно из двух:

Велосипедные шестерни Увеличивать скорость : если вы соединяете две шестерни вместе, и у первой шестерни больше зубьев, чем у второй, у второй чтобы не отставать, приходится поворачиваться намного быстрее.Таким образом, такое расположение означает, что второе колесо вращается быстрее, чем первое, но с меньшей силой.

Изменить направление : Когда две шестерни входят в зацепление, вторая всегда вращается в противоположном направлении. Таким образом, если первый вращается по часовой стрелке, второй должен вращаться против часовой стрелки. Вы также можете использовать шестерни особой формы, чтобы заставить машину вращаться под углом. В автомобиле, например, дифференциал (коробка передач в середине задней оси автомобиля с задним приводом) использует коническую шестерню конической формы для поворота мощности приводного вала на 90 градусов и поворота задних колес.

Если быть очень точным, коробка передач - это механическое устройство, используемое для увеличения / уменьшения крутящего момента посредством уменьшения / увеличения скорости. Он состоит из двух или более шестерен, одна из которых приводится в движение двигателем. Выходная скорость коробки передач будет обратно пропорциональна передаточному отношению. Коробки передач обычно предпочтительны в приложениях с постоянной скоростью, таких как конвейеры и краны, где они могут обеспечить увеличение крутящего момента.

Коробка передач состоит из ведущей шестерни определенного диаметра, соединенной с приводным механизмом (электродвигатель, ветряная турбина, дизельный двигатель и т. Д.)), связанной с другой шестерней меньшего (если ведомый механизм будет иметь более высокую скорость, чем ведущая) или большего диаметра (если скорость ведомого механизма должна быть меньше, чем у ведущего), связанной с ведомой механической нагрузкой. Просто это механизм увеличения / уменьшения скорости / крутящего момента или наоборот. Это приспособление к механическому двигателю, вызывающее:

  1. Преобразует высокую скорость двигателя и низкий крутящий момент в высокий крутящий момент на низкой скорости (ничего бесплатно даже во время Рождества).
  2. От низкой скорости / высокого крутящего момента до высокой скорости / низкого крутящего момента.
  3. Иногда «зубчатая головка» движется на зубчатом ремне или цепи с передаточным числом 1: 1 и используется для уменьшения передачи вибрации двигателя на нагрузку.
  4. Часто упускают из виду - зубчатая головка уменьшает инерцию нагрузки, которую видит двигатель, в квадрате передаточного числа. Например. если установить редуктор с передаточным числом 4: 1, 2000 об / мин будут согласованы с 500 об / мин, но инерция нагрузки уменьшится в 16 раз.
  5. Если вы используете червячную передачу, она добавляет в систему самоблокирующийся механизм (вы не можете перемещать груз, пока двигатель не вращается).

Есть пара других с собственными особенностями (например, шариковый винт, который также является головкой шестерни, но мы обычно не называем их головками шестерни). Также обратите внимание, что шестерни не работают бесплатно, что означает, что вы теряете выходную мощность, а это означает, что шестерня имеет определенную эффективность. Есть различные типы зубчатых головок: прямозубые, планетарные, одноступенчатые, многоступенчатые, гармонические, прямозубо-эпициклические, (циклоидальные), червячные и т. Д., А также комбинация вышеперечисленного, но это целая отдельная наука.

О коробках передач

Нажмите здесь, чтобы найти производителей редукторов

Коробки передач, обычно называемые трансмиссиями, представляют собой механические или гидравлические устройства, используемые для передачи мощности от двигателя или двигателя к различным компонентам в одной и той же системе.Обычно они состоят из ряда шестерен и валов, которые могут быть включены и отключены оператором или автоматической системой. Термин «коробка передач» также относится к корпусу, заполненному смазкой, который удерживает систему трансмиссии и защищает ее от различных загрязнений.

Большинство редукторов используются для увеличения крутящего момента и снижения выходной скорости вала двигателя; такие трансмиссии, многие из которых также включают возможность выбора из ряда передач, регулярно встречаются в автомобилях и других транспортных средствах.Шестерни с более низкой скоростью имеют повышенный крутящий момент и, следовательно, способны перемещать определенные объекты из состояния покоя, которые невозможно было бы перемещать при более высоких скоростях и меньших крутящих моментах; это объясняет полезность пониженных передач при буксировке и подъеме. В некоторых случаях шестерни предназначены для обеспечения более высоких скоростей, но меньшего крутящего момента, чем у двигателя, что позволяет быстро перемещать легкие компоненты или повышать передачу для определенных транспортных средств. Самые простые трансмиссии просто перенаправляют выходной сигнал двигателя / вала двигателя.

Автомобильные трансмиссии делятся на три основные категории: автоматические, полуавтоматические и ручные. Механические коробки передач, как правило, являются наиболее экономичными, так как при переключении передач расходуется меньше топлива; в этих системах оператор определяет, когда следует переключать передачи, и включает механизм сцепления. Автоматические трансмиссии переключают передачи в зависимости от давления жидкости в коробке передач, и оператор имеет ограниченный контроль над системой. Полуавтоматические трансмиссии теперь находят более широкое применение и позволяют пользователю при необходимости задействовать систему ручного переключения передач, в то время как обычные передачи управляются автоматически.

В редукторах используется широкий спектр типов шестерен, включая червячные, конические и спирально-конические, косозубые и прямозубые. Каждый из этих механизмов разработан для выполнения определенной задачи в коробке передач, от снижения скорости до изменения направления выходного вала. Однако каждая дополнительная передача приводит к потере мощности из-за трения, а эффективность является ключом к правильной конструкции системы.

Анимация сборки коробки передач:

Компоненты и детали коробки передач: все, что вам нужно знать - Блог промышленного производства

- Реклама -

Коробка передач - это замкнутая зубчатая передача или механический блок или компонент, состоящий из ряда интегрированных шестерен внутри корпуса.В самом общем смысле коробка передач функционирует как любая система передач; он изменяет крутящий момент и скорость между приводным устройством, таким как двигатель, и нагрузкой. Чтобы знать, как работает коробка передач, необходимо понимать компоненты и функции коробки передач. В этой статье мы обсудим узлы и детали коробки передач. Прочтите этот новый блог в Linquip, чтобы узнать обо всех компонентах коробки передач и их функциях.

Подробнее о Linquip

Industrial Gearbox Подробный обзор характеристик, типов и удобства использования

Компоненты и детали главной коробки передач
  • Вал сцепления
  • Контрвал
  • Главный вал
  • Шестерни
  • Подшипники

Перечень запчастей главного редуктора приведен ниже.

Вал сцепления или ведущий вал - это вал, который забирает мощность от двигателя для дальнейшей подачи на другие валы. Как следует из названия, ведущий вал соединен через муфту, и когда сцепление включено, ведущий вал также вращается. На валу сцепления закреплена только одна шестерня, и она вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя.

Контрвал - это вал, который напрямую соединяется с валом сцепления. Он содержит шестерню, которая соединяет его с валом сцепления, а также с главным валом.Он может работать с частотой вращения двигателя или ниже частоты вращения двигателя в зависимости от передаточного числа.

Это вал, который вращается со скоростью транспортного средства. Он передает мощность от промежуточного вала с помощью шестерен и, в зависимости от передаточного числа, работает с разными скоростями и крутящим моментом по сравнению с промежуточным валом. Один конец этого вала соединен с карданным валом.

Шестерни используются для передачи мощности от одного вала к другому. Величина крутящего момента, передаваемого через шестерни, зависит от количества зубьев и размера шестерни.Чем выше передаточное число, тем выше крутящий момент / ускорение и меньше скорость. Все шестерни закреплены на соответствующих валах, кроме шестерен на главном валу; они могут скользить в любом направлении вдоль вала.

Каждый раз, когда встречается вращательное движение, требуются подшипники для поддержки вращающейся части и уменьшения трения. В коробке передач как контрольный, так и главный валы поддерживаются подшипником.

Схема деталей коробки передач

В коробке передач промежуточный вал соединяется со сцеплением с помощью пары шестерен.Таким образом, промежуточный вал всегда находится в рабочем состоянии. Когда промежуточный вал входит в контакт с главным валом с помощью зубчатых колес, главный вал начинает вращаться в соответствии с передаточным числом. Когда водитель хочет изменить передаточное число, просто нажмите педаль сцепления, которая отсоединяет промежуточный вал от двигателя и соединяет главный вал с промежуточным валом с помощью другого передаточного числа с помощью рычага переключения передач.
Схема компонентов промышленной коробки передач показана на рисунке ниже.

Компоненты МКПП
  • Диск сцепления
  • Педаль сцепления
  • Синхронизаторы
  • Маховик
  • Шестерни
  • Вилка переключения
  • Рычаг переключения передач
  • Втулка

Здесь мы описываем список деталей механической коробки передач.

Диск сцепления - это то, что помогает в передаче крутящего момента от двигателя к системе механической коробки передач. Диск управляется водителем, нажимающим на педаль сцепления.

Педаль сцепления фактически представляет собой отдельную передачу, управляемую гидравликой. Он позволяет выключить сцепление, нажав на педаль сцепления ногой.

Синхронизаторы стимулируют зацепление между воротником и шестерней, так что их скорости могут быть синхронизированы. Иногда скорости могут отличаться, поэтому вам нужны синхронизаторы, чтобы этого не произошло.

Маховик представляет собой круглый компонент, который передает крутящий момент от двигателя на диск сцепления.

Трансмиссия имеет шестерни разных размеров. Есть большие шестерни с большим количеством зубьев и маленькие шестерни с меньшим количеством зубьев. Большие передачи создают дополнительный крутящий момент, чтобы снизить скорость автомобиля. Передачи меньшего размера создают меньший крутящий момент, что позволяет автомобилю двигаться быстрее.

Это шестерня, которая выглядит как механический рычаг. Он позволяет втулкам перемещаться на выходном валу.

Это компонент, которым вы управляете рукой. Это вертикальная ручка, которая выступает из центральной консоли.Он подключен к коробке передач, чтобы вы могли переключать передачи с его помощью.

Когда вы выбираете передачу, втулка фиксирует выбор и позволяет крутящему моменту перейти на выходной вал.

Компоненты автоматической коробки передач
  • Гидротрансформатор
  • Масляный насос
  • Планетарный редуктор
  • Пакеты сцепления
  • Выходной вал
  • Тормозная лента
  • Масляный поддон
  • Корпус клапана

Основные компоненты автоматическая коробка передач описаны ниже.

В автоматических коробках передач гидротрансформатор заменяет сцепление на автомобилях со стандартной коробкой передач. Он нужен для того, чтобы двигатель продолжал работать, когда автомобиль останавливается.

Гидротрансформатор представляет собой большую кольцевую гидравлическую муфту (диаметром от 10 до 15 дюймов), которая устанавливается между двигателем и трансмиссией. Он состоит из трех внутренних элементов, которые работают вместе для передачи мощности на трансмиссию. Три элемента гидротрансформатора - это насос, турбина и статор.

Масляный насос в автоматической коробке передач работает так же, как и любой другой масляный насос. Он подает трансмиссионную жидкость от поддона трансмиссии к корпусу клапана, который направляет все различные компоненты трансмиссии по мере необходимости.

В отличие от механической коробки передач, которая имеет набор из нескольких передач, составляющих коробку передач, автоматическая коробка передач имеет один или несколько (обычно несколько) планетарных наборов передач.

Планетарные передачи имеют три набора шестерен. Главная передача - это солнечная шестерня, она находится в центре водила планетарной передачи.Второй комплект - планетарные шестерни. Обычно таких шестерен три или больше, а зацепление между солнечной шестерней и коронной шестерней.

Кольцевая шестерня окружает все планетарные шестерни одним кольцом, соединяя всю систему и сводя ее вместе. Система работает, блокируя одновременно две из трех передач. Поскольку каждый набор шестерен разного размера, это дает вам множество передаточных чисел, просто блокируя другие шестерни на месте.

В случае механической коробки передач вы вручную выбираете передачу, которую хотите включить; с автоматической коробкой передач немного сложнее.Вместо ручного переключателя, чтобы получить желаемое передаточное число, ваша трансмиссия использует блок сцепления.

Пакет сцепления состоит из нескольких сжатых вместе пластин. Когда корпус клапана подает давление масла на пакет сцепления, он блокирует определенное количество пакетов сцепления вместе, обеспечивая желаемое передаточное отношение. Разное давление масла задействует разное количество дисков, что дает вашей ступице разное передаточное число.

После того, как ваша трансмиссия завершила все свои внутренние операции, она подает мощность на карданный вал, который, в свою очередь, подает питание на ступицы.Но выходной вал вашей трансмиссии - это то, что приводит в движение ведущий вал.

На одном конце у вас есть шестерня, которая соединяется с трансмиссией, а на другом конце у вас есть шлицевой вал, который соединяется с карданным валом через универсальный шарнир вилочного типа.

Тормозные ленты служат единственной цели - временно удерживать планетарные передачи. Они позволяют частоте вращения двигателя согласовываться с передаточным числом перед отпусканием, что обеспечивает более плавное переключение. Тормозные ленты работают так же, как барабанные тормоза, когда поршень сжимает ленту вокруг барабана.Чем сильнее толкает поршень, тем больше тормозного усилия.

Трансмиссия, как и у вашего двигателя, имеет поддон картера. Он делает именно то, что вы думаете; он удерживает излишки трансмиссионной жидкости (масла), из которых масляный насос может вытягивать при необходимости. Обычно к нему прикреплен фильтр трансмиссионной жидкости, внутри или снаружи.

В вашем двигателе есть ЭБУ, а в вашей автоматической коробке передач - гидрораспределитель. Этот компонент направляет все давление от масляного насоса ко всем компонентам трансмиссии для достижения желаемых результатов.От гидротрансформатора до пакетов сцепления ничто не получает трансмиссионную жидкость, если корпус клапана не сообщает ему, куда идти.

В автоматической коробке передач она контролируется датчиками, которые работают напрямую с модулем управления трансмиссией (TCM), чтобы контролировать, куда направляются все жидкости. Это сложный компонент, но он самый важный в вашей передаче.

Схема узлов АКПП представлена ​​на рисунке ниже.

Итак, теперь вы знаете все, что вам нужно знать о компонентах и ​​деталях коробки передач.Если вам понравилась эта статья в Linquip, дайте нам знать, что вы думаете, оставив ответ в разделе комментариев. Мы будем более чем рады услышать вашу точку зрения на разные части сборки коробки передач. Есть ли вопросы, в которых мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на нашем веб-сайте, где наши специалисты готовы предоставить вам самый профессиональный совет.

- Объявление -

Как работают автоматические коробки передач | Как устроен автомобиль

Самый современный автоматические коробки передач иметь набор шестерни называется планетарной или планетарной зубчатой ​​передачей.

А планетарная передача набор состоит из центральной шестерни, называемой солнечная шестерня , внешнее кольцо с внутренняя шестерня зубы (также известные как фиброзное кольцо или кольцевая шестерня ), и две или три шестерни, известные как планетарные шестерни, которые вращаются между солнечной и коронной шестернями.

привод связан с механизмом, известным как гидротрансформатор , который действует как гидравлический привод между двигатель а также коробка передач .

Если солнечная шестерня заблокирована и планеты двигаются планетоносец , выходной сигнал снимается с зубчатого венца, обеспечивая увеличение скорости.

Если коронная шестерня заблокирована и солнечная шестерня приводится в движение, планетарные шестерни передают привод через водило планетарной передачи, и скорость уменьшается.

При подаче мощности на солнечную шестерню и заблокированном водиле планетарной передачи коронная шестерня приводится в движение, но передает движение задним ходом.

Для достижения прямой привод без изменения скорости или направления вращения солнце фиксируется на коронной шестерне, и весь блок вращается как одно целое.

А крутящий момент преобразователь представляет собой гидравлическую муфту, которая действует как схватить , за исключением того, что диск проходит мимо гидравлический давление .

Преобразователь состоит из трех основных компонентов: крыльчатка , прикрученный к маховик ; турбина, соединенная с коробкой передач Входной вал ; и центральный реактор между ними, который имеет одностороннюю муфту, называемую обгонной муфтой.

Как двигатель скорость увеличивается, центробежная сила воздействуя на гидравлическую жидкость через лопасти рабочего колеса, крутящий момент или крутящее усилие передается на турбину.

Центральный реактор преобразует это вращающее усилие, перенаправляя поток жидкости обратно к крыльчатке, чтобы обеспечить более высокий крутящий момент на низких скоростях.

Как только двигатель набирает обороты и развивает большую мощность, потребность в усилении крутящего момента уменьшается, и реактор начинает вращаться на холостом ходу. В этом случае преобразователь крутящего момента действует как гидравлический маховик, соединяющий двигатель с коробкой передач.

На схеме показаны основные компоненты гидротрансформатора - крыльчатка, реактор (или статор ) и турбина.

На меньших диаграммах показано направление движения гидравлической жидкости под центробежным силы .

Такого же эффекта можно добиться, заблокировав планетарные шестерни на водиле планетарной передачи.

Большинство автоматических коробок передач имеют три скорости движения вперед и используют два набора планетарных передач.

Последовательности блокировки планетарной зубчатой ​​передачи достигаются за счет воздействия гидравлического давления. тормозить группы или многодисковые муфты.

Ремни стянуты вокруг зубчатого венца, чтобы предотвратить его вращение, а муфты используются для блокировки солнечной шестерни и планет.

Правильная последовательность нарастания и сброса давления контролируется сложной компоновкой гидравлических клапаны в сочетании с датчики которые реагируют на нагрузку двигателя, скорость движения и открытие дроссельной заслонки.

Механизм, связанный с дроссельной заслонкой, известный как кикдаун, используется для переключения вниз для быстрого ускорения. Когда вы нажимаете ускоритель внезапно в полной мере пониженная передача включается почти мгновенно.

Большинство автоматических коробок передач имеют систему коррекции, позволяющую водителю при необходимости удерживать низкую передачу.

Планетарные и прямозубые конструкции от Anaheim Automation

Что такое коробка передач?

Коробка передач - это механическое устройство, используемое для увеличения выходного крутящего момента или изменения скорости (об / мин) двигателя.Вал двигателя прикреплен к одному концу коробки передач и благодаря внутренней конфигурации шестерен коробки передач обеспечивает заданный выходной крутящий момент и скорость, определяемые передаточным числом.

Физические свойства

Физические компоненты коробок передач различаются в зависимости от типа коробки передач, а также от производителей. Большинство редукторов изготовлено из стальных материалов, таких как железо, алюминий и латунь. В отличие от других типов редукторов, цилиндрические редукторы также могут быть изготовлены из пластмасс, таких как поликарбонат или нейлон.Помимо используемого сырья, ориентация зубьев шестерни играет важную роль в общей эффективности, крутящем моменте и скорости системы. Редукторы с прямым зубчатым колесом обычно используются в низкоскоростных приложениях. Эти редукторы могут быть шумными и иметь более низкий общий КПД. Цилиндрические редукторы обычно используются в высокоскоростных приложениях. Эти редукторы работают тише, чем редукторы с прямым зубчатым колесом, что может повысить их общий КПД.

Типы редукторов

Редукторы выпускаются в разных странах мира.Одно из основных отличий отдельных коробок передач - их рабочие характеристики. Выбор из различных типов коробки передач зависит от области применения. Редукторы доступны во многих размерах, передаточных числах, коэффициентах полезного действия и характеристиках люфта. Все эти конструктивные факторы повлияют на производительность и стоимость коробки передач. Редукторы бывают нескольких типов, которые перечислены ниже:

Конический редуктор

Конические зубчатые передачи

Существует два типа конических редукторов, которые включают в себя зубчатые передачи с прямыми или спиральными зубьями.Прямые конические шестерни имеют прямые и конические зубья и используются в приложениях, требующих малых скоростей. Спирально-конические шестерни имеют изогнутые и наклонные зубья и используются в приложениях, требующих высокопроизводительных и высокоскоростных приложений.


Рисунок 1: Прямо-конический редуктор Рисунок 2: Спирально-конический редуктор

Физические свойства

Конические зубчатые колеса обычно изготавливаются из чугуна, алюминиевого сплава или других стальных материалов, но различаются между производителями.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение конических зубчатых колес

Конические редукторы используют конические зубчатые колеса и в основном используются в угловых передачах с валами, расположенными перпендикулярно.

• Печатный станок
• Электростанции
• Автомобили
• Металлургические заводы
• Ручные дрели
• Дифференциальные приводы

Преимущества конических шестерен

• Прямоугольная конфигурация
• Долговечный

Недостатки конической шестерни

• Оси должны выдерживать силы
• Плохо нарезанные зубья могут привести к чрезмерной вибрации и шуму во время работы

Цилиндрический редуктор

Цилиндрическая шестерня

Цилиндрическая шестерня нарезана под углом, обеспечивающим постепенный контакт между каждым из зубьев косозубой шестерни.Эта инновация обеспечивает плавную и бесшумную работу. Редукторы, использующие косозубые шестерни, могут применяться в высокопроизводительных и эффективных приложениях.


Рисунок 3: Цилиндрический редуктор

Физические свойства

Винтовые шестерни обычно изготавливаются из чугуна, алюминия или железа, но могут отличаться в зависимости от производителя.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение косозубых шестерен

Цилиндрические зубчатые колеса широко используются в тех случаях, когда требуется эффективность и высокая мощность.

• Нефтяная промышленность
• Воздуходувки
• Продукты питания и маркировка
• Фрезы
• Лифты

Преимущества косозубых шестерен

• Возможно параллельное или поперечное расположение сетки
• Плавная и тихая работа
• Эффективный
• Высокая мощность

Недостатки косозубых шестерен

• Результирующее усилие по оси шестерни
• Добавки к смазочным материалам

Цилиндрический редуктор

Цилиндрические шестерни

Цилиндрические зубчатые колеса изготавливаются с прямыми зубьями, установленными на параллельном валу.Уровень шума прямозубых шестерен относительно высок из-за столкновения зубьев шестерен, что делает зубья прямозубых шестерен подверженными износу. Цилиндрические зубчатые колеса бывают разных размеров и передаточных чисел, чтобы соответствовать приложениям, требующим определенной скорости или выходного крутящего момента.


Рисунок 4: Цилиндрический редуктор

Физические свойства

Цилиндрические зубчатые колеса обычно изготавливаются из металлов, таких как сталь или латунь, и пластмасс, таких как нейлон или поликарбонат. Материал, из которого изготовлено прямозубое колесо, может варьироваться в зависимости от производителя.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение цилиндрических зубчатых колес

Прямозубые цилиндрические зубчатые колеса используются в приложениях, требующих снижения скорости с высоким выходным крутящим моментом.

• По длине
• Упаковка
• Контроль скорости
• Строительство
• Электростанции

Преимущества цилиндрических зубчатых колес

• Рентабельность
• Высокие передаточные числа
• Компактный
• Высокий выходной крутящий момент

Недостатки цилиндрической зубчатой ​​передачи

• Шумно
• склонны к износу

Червячный редуктор

Червячные передачи

Червячные передачи способны выдерживать высокие ударные нагрузки, низкий уровень шума и не требуют технического обслуживания, но менее эффективны, чем другие типы передач.Червячные передачи могут использоваться в прямоугольном исполнении. Конфигурация червячной коробки передач позволяет червяку легко поворачивать шестерню; однако шестерня не может вращать червяк. Предотвращение движения шестерни червяк можно использовать в качестве тормозной системы. Когда червячный редуктор не активен, он удерживается в заблокированном положении.


Рисунок 5: Червячный редуктор

Физические свойства

Червячные передачи обычно изготавливаются из алюминия, нержавеющей стали и чугуна.Используемый материал варьируется в зависимости от производителя.

Применение червячных передач

Червячные передачи используются в приложениях, требующих высоких скоростей и нагрузок, и их можно настроить для работы под прямым углом.

• Горное дело
• Прокатные станы
• Прессы
• Системы привода лифтов / эскалаторов

Преимущества червячной передачи

• Высокая точность
• Прямоугольные конфигурации
• Тормозная система
• Низкий уровень шума
• Не требует обслуживания

Недостатки червячной передачи

• Ограничения
• Необратимый
• Низкая эффективность

Планетарный редуктор

Планетарные передачи

Планетарные редукторы названы так из-за их сходства с солнечной системой.Компоненты планетарного редуктора включают солнечную шестерню, коронную шестерню и планетарные шестерни. Солнечная шестерня - это центральная шестерня, которая закреплена в центре, кольцевая шестерня (кольцевое кольцо), которая представляет собой внешнее кольцо с обращенными внутрь зубьями, и планетарные шестерни, которые вращаются вокруг солнечных шестерен и входят в зацепление как с солнечной, так и с коронной шестернями. .


Рисунок 6: Планетарный редуктор

Физические свойства

Солнечная, кольцевая и планетарная шестерни планетарного редуктора изготовлены из алюминия, нержавеющей стали или латуни.Используемый материал варьируется в зависимости от производителя.

Примечание. Шестерни, изготовленные из стали, могут издавать шум при контакте с другими шестернями, а также повышать их износ.

Применение планетарных редукторов

Планетарные редукторы используются в приложениях, требующих низкого люфта, компактных размеров, высокой эффективности, устойчивости к ударам и высокого отношения крутящего момента к весу.

• Поворотные приводы
• Подъемники
• Краны
• Станки
• Автомобильная промышленность

Преимущества планетарных передач

• Высокая удельная мощность
• Компактный
• Высокая эффективность передачи энергии
• Повышенная стабильность
• Распределение нагрузки между планетарными передачами

Недостатки планетарной передачи

• Высокие нагрузки на подшипник
• Комплексное проектирование
• Недоступность

Типы мотор-редукторов

Как следует из названия, мотор-редуктор состоит из электродвигателя (бесщеточный, щеточный, переменного тока, сервопривода) и зубчатого редуктора, также называемого коробкой передач, интегрированных в простой корпус.Комбинация мотор-редукторов снижает сложность и снижает затраты в конструкциях, требующих выхода с высоким крутящим моментом и низкой скоростью. Мотор-редукторы могут изготавливаться как единое целое или комбинироваться как отдельные компоненты. Мотор-редукторы, у которых двигатель и редуктор имеют общий вал, - это то, что подразумевается под интегральным. Anaheim Automation предлагает широкий выбор шаговых мотор-редукторов, бесщеточных мотор-редукторов, мотор-редукторов постоянного тока и мотор-редукторов переменного тока, интегрированных с цилиндрическими, планетарными или червячными передачами.

Мотор-редукторы используются во многих отраслях промышленности, а также в бытовой технике.Промышленное применение включает краны, подъемники, домкраты и конвейерные машины. Мотор-редукторы бытовой техники используются в стиральных машинах, миксерах, часах, ручных инструментах, таких как дрели и сушилки.

Как работают коробки передач?

Все коробки передач работают одинаково. Направления вращения шестерен зависят от входного направления и ориентации шестерен. Например, если начальная шестерня вращается по часовой стрелке, шестерня, которую она включает, будет вращаться против часовой стрелки.Это продолжается для нескольких передач. Комбинация шестерен разного размера и количества зубьев на каждой шестерне играет важную роль в выходном крутящем моменте и скорости вала. Высокие передаточные числа обеспечивают больший выходной крутящий момент и более низкие скорости, в то время как более низкие передаточные числа обеспечивают более высокую выходную скорость и меньший выходной крутящий момент.

Планетарный редуктор работает примерно так же. Система планетарной коробки передач состоит из трех основных компонентов: центральной солнечной шестерни, водила планетарной передачи (несущего одну или несколько планетарных шестерен) и кольцевого зазора (наружного кольца).Центральная солнечная шестерня вращается планетарными шестернями (того же размера), установленными на водило планетарной передачи. Планетарные шестерни находятся в зацеплении с солнечной шестерней, а зубья наружных колец входят в зацепление с планетарными шестернями. Есть несколько конфигураций системы коробки передач. Типичные конфигурации состоят из трех компонентов: входа, выхода и одного стационарного компонента.

Например: одна возможная конфигурация - солнечная шестерня в качестве входа, кольцевое пространство в качестве выхода и водило планетарной передачи остается неподвижным.В этой конфигурации входной вал вращает солнечную шестерню, планетарные шестерни вращаются вокруг своих собственных осей, одновременно прикладывая крутящий момент к вращающемуся водилу планетарной передачи, который, в свою очередь, передает крутящий момент на выходной вал (который в данном случае является кольцевым пространством). Скорость вращения шестерен (передаточное число) определяется количеством зубьев каждой шестерни. Крутящий момент (выходная мощность) определяется как количеством зубцов, так и тем, какой компонент планетарной системы находится в неподвижном состоянии.

Как регулируются коробки передач?

Мощность двигателя (т.е.е. шаговые, бесщеточные двигатели, электродвигатели переменного тока и щеточные двигатели) используется в качестве входа коробки передач и регулирует скорость вращения коробки передач. В приведенной ниже конфигурации показано, как водитель управляет внешним двигателем, который подключен как входной вал коробки передач. В результате, когда водитель получает питание, вал двигателя вращается внутри коробки передач, заставляя вращаться выходной вал коробки передач. Выходная скорость и крутящий момент зависят от внутренней конфигурации коробки передач.

Как выбрать подходящую коробку передач

При рассмотрении коробки передач необходимо учитывать множество факторов, чтобы соответствовать требованиям конкретного приложения:

Передаточное число
Передаточное число определяется как соотношение между количеством зубьев двух разных шестерен.Обычно количество зубьев шестерни пропорционально ее окружности. Это означает, что шестерня с большей окружностью будет иметь больше зубьев шестерни; поэтому соотношение между окружностями двух шестерен также может дать точное передаточное число. Например, если одна шестерня имеет 36 зубьев, а другая шестерня - 12 зубьев, передаточное отношение будет 3: 1.

Выходной крутящий момент
Выходной крутящий момент зависит от используемого передаточного числа. Чтобы получить высокий выходной крутящий момент, следует выбрать большое передаточное число.Использование большого передаточного числа снижает частоту вращения выходного вала двигателя. И наоборот, при использовании более низкого передаточного числа в систему будет передаваться меньшее значение выходного крутящего момента с большей скоростью двигателя на выходном валу. Это утверждение иллюстрирует взаимосвязь, согласно которой крутящий момент и скорость обратно пропорциональны друг другу.

Скорость (об / мин)
Скорость пропорциональна передаточному отношению системы. Например, если входная шестерня имеет больше зубьев, чем выходная шестерня, результатом будет увеличение скорости на выходном валу.С другой стороны, реверсивный сценарий с большим количеством зубьев шестерни на выходе по сравнению с входом приведет к снижению скорости на выходном валу. Как правило, выходную скорость можно определить путем деления входной скорости на передаточное число. Чем выше коэффициент, тем ниже будет выходная скорость, и наоборот.

Зубчатая передача
Зубчатая передача - это гениальная инженерная конструкция, которая предлагает различные преимущества по сравнению с традиционной конструкцией зубчатой ​​передачи с фиксированной осью.Уникальное сочетание эффективности передачи энергии и компактных размеров позволяет снизить потери эффективности. Чем эффективнее зубчатая передача (т.е. прямозубая, спиральная, планетарная и червячная), тем больше энергии она может передавать и преобразовывать в крутящий момент, а не терять энергию при нагревании.

Еще один фактор применения, который следует учитывать, - это распределение нагрузки. Поскольку передаваемая нагрузка распределяется между несколькими планетами, крутящий момент увеличивается. Большее количество планет в системе передач увеличит нагрузочную способность и увеличит плотность крутящего момента.Зубчатые передачи улучшают стабильность и вращательную жесткость благодаря сбалансированной системе, но это сложная и более дорогостоящая конструкция.


Рисунок 8: Фиксированная ось и планетарная зубчатая передача

На рисунке 8 зубчатая передача слева представляет собой традиционную зубчатую передачу с фиксированной осью, в которой шестерня приводит в движение большую шестерню по оси, параллельной валу. Справа представлена ​​система проектирования планетарной шестерни с солнечной шестерней (шестерней), окруженной более чем одной шестерней (планетарными шестернями), и заключена в внешнюю кольцевую шестерню.Две системы схожи по соотношению и объему, но конструкция планетарной передачи имеет в три раза более высокую плотность крутящего момента и в три раза большую жесткость из-за увеличенного числа контактов шестерни.

Система шестерен с фиксированной осью:
Объем = 1, крутящий момент = 1, жесткость = 1

Планетарная зубчатая передача:
Объем = 1, крутящий момент = 3, жесткость = 3

Другие редукторы, упомянутые в разделе «Типы редукторов» данного руководства, включают конические, косозубые, циклоидные, прямозубые и червячные.

Люфт
Люфт - это угол, на который выходной вал коробки передач может вращаться без движения входного вала, или зазор между зубьями двух соседних шестерен. Нет необходимости учитывать люфт для приложений, которые не включают реверсирование нагрузки. Однако в точных приложениях с реверсированием нагрузки, таких как робототехника, автоматизация, станки с ЧПУ и т. Д., Люфт имеет решающее значение для точности и позиционирования.

Преимущества коробки передач

• Низкий уровень шума
• Высокая эффективность
• Высокие передаточные числа
• Увеличение выходного крутящего момента
• Уменьшение выходной скорости
• Долговечный

Недостатки КПП

• Дороже, чем другие приводные системы
• Для плавной работы необходима надлежащая смазка
• Плохо нарезанные зубья могут привести к чрезмерной вибрации и шуму во время работы
• Качество имеет значение и увеличивает стоимость

Устранение неисправностей

Проблема: Коробка передач нагревается
Решение: Внешняя температура коробки передач может нагреваться по нескольким причинам.Ознакомьтесь со следующей информацией и примите необходимые меры для решения этой проблемы. Если температура редуктора слишком высокая, обратитесь к производителю.

1. Температура окружающей среды выше рекомендованного уровня. - Слишком высокая температура окружающей среды может снизить эффективность коробки передач. Установите охлаждающий вентилятор или переместите приложение в более подходящее место.

2. Правильная вентиляция - Правильная вентиляция необходима не только для коробки передач, но и для правильного функционирования всего электрического / механического оборудования.Убедитесь, что в области оборудования имеется достаточный поток воздуха для охлаждения системы.

3. Неправильная центровка вала - Первым делом необходимо проверить совмещение входного вала двигателя с коробкой передач. Необходимо, чтобы входной вал двигателя был совмещен с коробкой передач, чтобы гарантировать правильную работу коробки передач.

4. Перегрузка - Уменьшите нагрузку на коробку передач и посмотрите, снизится ли температура. В противном случае для вашего приложения может потребоваться более крупная модель коробки передач.

5. Смазка - Плохая смазка подшипников и шестерен. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

6. Неправильно установленные подшипники - Может потребоваться повторная сборка коробки передач. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

Проблема: Громкий / вибрационный шум
Решение: Громкий или вибрационный шум может быть вызван множеством различных источников, обсуждаемых в этом разделе.

1. Неправильная установка - Неправильная установка может быть результатом ослабленных болтов или несоосности между двигателем и коробкой передач. Затягивание ослабленных болтов и выравнивание двигателя и коробки передач может решить проблему чрезмерного шума.

2. Слишком высокая скорость на входе - Снижение скорости на входе может помочь уменьшить шум.

3. Перегрузка - Уменьшение нагрузки может помочь уменьшить шум. В противном случае потребуется коробка передач модели большего размера.

4. Изношенные или поврежденные подшипники - Изношенные или поврежденные подшипники могут нуждаться в замене. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

5. Смазка - Шестерни / подшипники необходимо правильно смазать для обеспечения сцепления. Проконсультируйтесь с производителем относительно информации о гарантии.

Проблема: Входные / выходные валы не вращаются
Решение: Перед выполнением приведенных ниже инструкций убедитесь, что вал двигателя вращается, чтобы устранить любую проблему с двигателем или коробкой передач.

1. Неправильная установка - Убедитесь, что все болты, соединяющие двигатель с коробкой передач, надежно затянуты.

2. Зубья шестерни изношены - Необходимо заменить изношенные шестерни. Обратитесь к своему дилеру за информацией о гарантии.

3. Шестерни в заблокированном положении - Шестерни могут нуждаться в замене из-за износа. Другая возможность может заключаться в том, что из коробки передач может потребоваться удалить посторонний предмет, что приведет к тому, что шестерни будут в заблокированном положении.Обратитесь к своему дилеру за информацией о гарантии.

Проблема: Износ зубьев шестерни
Решение: Износ редукторов является естественным явлением. Правильное использование и техническое обслуживание системы могут помочь продлить срок службы коробки передач.

1. Неправильная установка - Убедитесь, что все болты, соединяющие двигатель и коробку передач, надежно затянуты.

2. Чрезмерная нагрузка - Износ шестерни вызван контактом с другими шестернями.Уменьшение нагрузки снизит натяжение шестерен друг с другом. Если требуется более высокая нагрузка, может потребоваться коробка передач большего размера.

3. Слишком высокая входная скорость - Снижение входной скорости может помочь уменьшить износ шестерен.

4. Температура окружающей среды выше рекомендуемого уровня. - Слишком высокая температура окружающей среды может снизить эффективность коробки передач. Установка охлаждающего вентилятора или перемещение приложения в более подходящее место может решить эту проблему.

Стоимость КПП

Цена коробки передач варьируется и обычно зависит от размера, характеристик точности, люфта и передаточного числа, а также от конкретного производителя. Редукторы с люфтом в пределах 30 угловых минут могут стоить всего 500 долларов. Стоимость редукторов со значением люфта менее 5 угловых минут будет выше, чем у редукторов с высоким значением люфта. Ниже приведен список редукторов, предлагаемых Anaheim Automation.Подробные спецификации и цены доступны на нашем веб-сайте AnaheimAutomation.com для каждого из предлагаемых типов:

Формулы

Крутящий момент двигателя x Передаточное число = Крутящий момент на колесе

Скорость входного вала (об / мин) / передаточное число = скорость выходного вала

Передаточное число = зубья на одной передаче: зубья на второй передаче

Пример: если одна шестерня имеет 60 зубьев, а вторая шестерня - 20 зубьев, то передаточное отношение будет 3: 1

Где используются редукторы?

Достижения в области технологий и эволюция зубчатых передач позволили разработать и изготовить более эффективные и мощные редукторы с меньшими затратами.Системы зубчатых передач эволюционировали от зубчатых колес с фиксированной осью к новым и улучшенным зубчатым колесам, включая косозубые, циклоидные, прямозубые, червячные и планетарные зубчатые передачи. Редукторы широко используются в приложениях, требующих желаемой выходной скорости (об / мин), управления направлением вращения и передачи крутящего момента или мощности с одного входного вала на другой.

Редукторы используются в различных отраслях промышленности:

Aerospace - В аэрокосмической промышленности редукторы используются в космосе и воздушных путешествиях, т.е.е. самолеты, ракеты, космические аппараты, космические корабли и двигатели.
Сельское хозяйство - В сельском хозяйстве редукторы используются для вспашки, орошения, борьбы с вредителями и насекомыми, тракторы и насосы.
Автомобильная промышленность - В автомобильной промышленности коробки передач используются в автомобилях, вертолетах, автобусах и мотоциклах.
Строительство - В строительной отрасли редукторы используются в тяжелой технике, такой как краны, вилочные погрузчики, бульдозеры и тракторы.
Пищевая промышленность - В пищевой промышленности редукторы используются в конвейерных системах, при переработке мясных и овощных продуктов, а также в упаковке.
Морская промышленность - В морской промышленности редукторы используются на лодках и яхтах.
Медицина - В медицинской промышленности редукторы используются в хирургических столах, кроватях пациентов, медицинских диагностических машинах, стоматологическом оборудовании и аппаратах МРТ и компьютерной томографии.
Электростанции - На электростанциях редукторы используются в трансформаторах, генераторах и турбинах.

Викторина

1. Какой люфт на коробке передач?

A. Угол поворота выходного вала коробки передач без движения входного вала.
B. Угол поворота входного вала коробки передач без движения выходного вала.
C. Угол поворота шестерен внутри коробки передач.

2. Какой тип коробки передач будет использоваться для работы под прямым углом?

А.Редуктор конический
B. Планетарный редуктор
C. Червячный редуктор
D. Цилиндрический редуктор
E. A и C

3. Редукторами можно управлять с помощью _________ двигателей?

A. Шаговый
B. Бесщеточный
C. Кисть
D. AC
E.Все вышеперечисленное

4. Выходная скорость коробки передач пропорциональна _____________?

A. Частота вращения входного вала
B. Зубчатая передача
C. Передаточное число
D. Жесткость на кручение

5. Что НЕ является преимуществом коробки передач?

A. Высокая эффективность
Б.Увеличение / уменьшение выходного крутящего момента
C. Увеличение / уменьшение выходной скорости
D. Меньше затрат

6. Если бесщеточный двигатель, рассчитанный на 4000 об / мин, сочетается с коробкой передач с передаточным числом 3: 1, какова будет скорость выходного вала?

A. 4000 об / мин
B. 12000 об / мин
C. 1333 об / мин

7.В чем разница между косозубыми и цилиндрическими зубчатыми колесами?

A. Цилиндрические шестерни режутся под углом, а прямозубые шестерни - прямо.
B. Цилиндрические шестерни нарезаны прямо, а прямозубые шестерни - под углом.
C. Цилиндрические шестерни более шумные, чем цилиндрические.

8. Зубчатая передача состоит из двух прямозубых шестерен. Входная шестерня имеет 25 зубьев, а выходная шестерня - 200 зубьев. Рассчитайте передаточное число.


Передаточное число = 200/25 = 8: 1

FAQ

В. Являются ли планетарные и цилиндрические редукторы двунаправленными?
A. Да, планетарные и цилиндрические редукторы предназначены для работы в двух направлениях. Направление вращения первичного вала и зубчатая передача коробки передач определяют вращение выходного вала.

В. Можно ли комбинировать двигатели Anaheim Automation с коробкой передач?
А.Двигатели Anaheim Automation могут быть собраны с коробкой передач в соответствии с необходимыми требованиями приложения. Двигатели и редукторы можно приобрести отдельно или в собранном виде. Возможна настройка. Применяются минимальные требования к покупке и соглашение о невозвращении / возврате.

В. Каков срок службы двигателей и редукторов Anaheim Automation?
A. Да, планетарные и цилиндрические редукторы предназначены для работы в двух направлениях.Направление вращения первичного вала и зубчатая передача коробки передач определяют вращение выходного вала.

В. Какой тип коробки передач будет использоваться для работы под прямым углом?
A. Конические и червячные редукторы используются в основном для работы с прямым углом. Они обладают высоким КПД и низким передаточным числом. Прямоугольный конический редуктор с прямолинейными зубьями используется в низкоскоростных приложениях, тогда как спирально-конические редукторы с изогнутыми зубьями используются в высокопроизводительных высокоскоростных приложениях.Червячные редукторы также доступны с прямоугольной конфигурацией. Они способны выдерживать высокие ударные нагрузки, малошумны, не требуют обслуживания, но менее эффективны, чем конические редукторы.

В. Можно ли использовать редукторы с обратным приводом?
A. Некоторые редукторы, например цилиндрические редукторы, могут иметь обратный привод, в то время как некоторые, например червячный редуктор, не могут иметь обратный привод.

В. Сколько планетарных шестерен в коробке передач?
A. Количество планетарных шестерен в коробке передач зависит от требований конкретного применения.Большинство планетарных редукторов состоит из двух или более планетарных шестерен.

В. В чем разница между прямозубыми и косозубыми шестернями?
A. Прямые зубчатые колеса имеют прямые и конические зубья и используются для низкоскоростных приложений. Цилиндрические шестерни обрезаны под углом, чтобы обеспечить постепенный контакт между зубьями шестерни. Это обеспечивает плавную и тихую работу. Цилиндрические зубчатые передачи применимы в высокопроизводительных и эффективных приложениях.

Глоссарий


Рисунок 8: Фиксированная ось vs.Планетарная передача

Приложение - высота зуба шестерни над диаметром делительной окружности.

Люфт - угол, на который выходной вал коробки передач может перемещаться без перемещения первичного вала.

Базовая окружность - воображаемая окружность, используемая в эвольвентной передаче для создания эвольвент, образующих профили зуба.

Коническая шестерня - используется для работы под прямым углом. Есть два типа конических шестерен: прямые и спиральные.

Диаметр отверстия - диаметр отверстия в звездочке, шестерне, втулке и т. Д.

Межосевое расстояние - расстояние между осями двух зацепленных шестерен.

Circular Thickness - толщина зуба на делительной окружности.

Dedendum - глубина зуба ниже диаметра делительной окружности.

Диаметральный шаг - количество зубьев на дюйм диаметра делительной окружности.

Дифференциальная шестерня - коническая шестерня, которая позволяет двум валам вращаться с разной скоростью.

Шестерня - колесо с зубьями, которое входит в зацепление с другим колесом с зубьями для передачи движения.

Gear Center - центр делительной окружности.

Передаточное число - соотношение между числами зубьев зацепляющих шестерен.

Зубчатая передача - две или более шестерни, зацепленные своими зубьями. Зубчатая передача генерирует мощность через вращающиеся зубчатые колеса.

Helical Gear - шестерня с зубьями шестерни, нарезанными под углом.

Линия контакта - линия или кривая, по которой две поверхности зуба касаются друг друга.

Эволюция - кривая, описывающая линию, которая разматывается от окружности шестерни.

Шестерня - небольшое зубчатое колесо, которое подходит для более крупной шестерни или гусеницы.

Pitch Circle - кривая пересечения наклонной поверхности вращения и плоскости вращения.

Pitch Diameter - диаметр делительной окружности.

Pitch Radius - радиус делительной окружности.

Планетарные шестерни - система, состоящая из трех основных компонентов: солнечной шестерни, коронной шестерни и двух или более планетарных шестерен. Солнечная шестерня расположена в центре, кольцевая шестерня - крайняя шестерня, а планетарные шестерни - шестерни, окружающие солнечную шестерню внутри кольцевой шестерни.

Угол давления - угол между линией действия и нормалью к поверхности зуба.

Спирально-конические шестерни - валы, перпендикулярные друг другу и используемые в угловых передачах.

Цилиндрическая шестерня - соедините параллельные валы с эвольвентными зубьями, параллельными валу.

Солнечная шестерня - шестерня, которая вращается вокруг своей оси и имеет другие шестерни (планетарные шестерни), которые вращаются вокруг нее.

Жесткость на кручение - мера величины крутящего момента, который радиальный вал может выдержать во время своего вращения в механической системе.

Рабочая глубина - максимальная глубина, на которую зуб одной шестерни входит в зубчатое колесо ответной шестерни.

Шестерня червячная - шестерня с одним или несколькими зубьями с резьбовой резьбой.

Как работает трансмиссия в моем автомобиле?

12 ноября 2013 г.

В любой машине есть много частей, на самом деле тысячи, но некоторые системы, которые контролируют, что делает ваша машина и как она это делает, могут быть более важными, чем другие.Трансмиссия - одна из самых важных, поскольку без нее мощность двигателя никогда не достигла бы колес, и от вашего автомобиля не было бы много пользы.

В большинстве автомобилей на сегодняшний день используются трансмиссии двух основных типов: автоматическая и ручная. Мы более подробно рассмотрим, как они работают, но важно отметить, что в последние годы набирают силу несколько других типов передачи. Трансмиссия с двойным сцеплением работает по принципам, аналогичным механической трансмиссии, но с компьютерным управлением, сокращая разрыв между механической и автоматической коробкой передач.Бесступенчатая трансмиссия (CVT) полностью избавляется от отдельных шестерен, увеличивая передаточное отношение мощности в соответствии с набором правил. А электромобили часто вообще не имеют трансмиссии, строго говоря, имея только одно фиксированное передаточное число для передачи мощности на колеса.

Но прежде чем мы углубимся в то, как работают механическая и автоматическая трансмиссии, мы должны определить некоторые ключевые термины:

шестерня: в этом контексте шестерня - это набор зубчатых колес, которые работают вместе, чтобы определить или изменить соотношение. между скоростью двигателя транспортного средства и скоростью его колес; это также термин, используемый для описания каждой передачи, которую может выбрать водитель, которая фактически является передаточным числом выбранных передач на входном и выходном валах.

Передаточное число : соотношение между скоростями вращения входного и выходного вала набора шестерен

сцепление : механизм для подключения и отключения двигателя транспортного средства от его системы трансмиссии

трансмиссия : механизм для передачи мощности от двигателя транспортного средства (или мотора) на его колеса

рычаг переключения передач : рычаг управления, который водитель использует для управления текущей передачей (или диапазоном передач) трансмиссии транспортного средства

H-образный образец : расположение шестерен, обычно обозначаемое на ручке рычага переключения передач, где шестерни расположены в ряд параллельных рядов, напоминающих букву «H» с дополнительными ножками.

Теперь о том, как две наиболее общие типы трансмиссий работают.

Автоматическая трансмиссия, несомненно, самая популярная на дорогах и самая популярная в продаже новых автомобилей. Но механическая коробка передач проще по конструкции и функциям, поэтому мы начнем с нее в описательном процессе. Большая часть функций механической трансмиссии может быть перенесена на автоматические трансмиссии или сопоставлена ​​с ними.

В своей основной форме механическая коробка передач состоит из набора шестерен, расположенных на паре валов, входных и выходных валах.Шестерни на одном валу входят в зацепление с шестернями на другом валу. Результирующее передаточное число между шестерней, выбранной на входном валу, и шестерней, включенной на выходном валу, определяет общее передаточное число для этой «шестерни».

Водитель выбирает передачи в механической коробке передач, перемещая рычаг переключения передач, который включает рычажный механизм, который управляет перемещением шестерен вдоль входного вала. Перемещение рычага вперед или назад выбирает между двумя передачами, доступными на данной навеске; автомобили с четырьмя передачами или скоростями используют два рычага; автомобили с пятью или шестью скоростями используют три рычага.Водитель переключается между рычагами, перемещая рычаг переключения передач влево и вправо.

Чтобы включить передачу в механической коробке передач, водитель нажимает на педаль сцепления, отсоединяя двигатель от первичного вала трансмиссии. Это освобождает шестерни на первичном валу для движения, так как, когда двигатель передает крутящий момент через первичный вал, шестерни на нем включаются. После того, как сцепление отключило питание от двигателя к трансмиссии, пользователь выбирает соответствующую передачу (т.е.е. первый, третий, задний ход) и отпускает сцепление, повторно передавая мощность двигателя на первичный вал и приводя автомобиль в движение с выбранным передаточным числом.

В автоматической коробке передач тот же самый важный процесс происходит внутри самой коробки передач, но все это происходит за кулисами. Одно из основных различий между автоматической коробкой передач и механической коробкой передач заключается в том, что автоматика не использует сцепления (как правило, во всяком случае). Вместо этого в автоматической коробке передач используется преобразователь крутящего момента, который разъединяет двигатель и зубчатую передачу.

Гидротрансформатор работает на принципах гидродинамики, которые слишком технические, чтобы обсуждать их подробно без математических и научных основ, лежащих в основе, но основная предпосылка проста: когда двигатель вращается медленно, очень небольшой крутящий момент передается через жидкость и турбина внутри гидротрансформатора; когда двигатель быстро вращается, почти весь крутящий момент двигателя передается на трансмиссию. Преобразователь крутящего момента является причиной того, что автомобили с автоматической коробкой передач «ползут» вперед на холостом ходу и в режиме «привода», поскольку на входной вал трансмиссии передается небольшая часть крутящего момента двигателя.

Поскольку гидротрансформатор управляет подключением входа трансмиссии от двигателя, шестерни внутри трансмиссии могут выполнять свою работу без прямого вмешательства водителя. Но как автоматическая коробка передач определяет, какая передача необходима, и затем выбирает эту передачу? Предпосылка такая же, как и с механической коробкой передач, но способ достижения этой цели совсем другой.

Вместо шестерен, расположенных вдоль двух параллельных валов, как в механической коробке передач, в автоматической коробке передач используется один концентрический вал с наборами шестерен внутри и вокруг друг друга в «планетарной» конфигурации, включая «солнечную» шестерню, a » Водило планетарной передачи, или водило, на котором установлено несколько планетарных шестерен и кольцевая шестерня.

Эта планетарная передача функционирует, изменяя передаточное отношение входной и выходной передач через зацепление одной из шестерен с другой, предлагая диапазон доступных передаточных чисел в зависимости от того, какая из них включена. Но вместо того, чтобы управляться рычагом переключения передач, сложная система гидравлики управляет тем, какие планетарные передачи задействованы в данный момент. Эта гидравлическая система управления, в свою очередь, управляется электронным блоком управления, запрограммированным в соответствии с двигателем и автомобилем, в котором установлена ​​автоматическая трансмиссия.

Все эти зубчатые передачи связаны со входом двигателя с помощью ряда внутренних муфт, которые также управляются компьютером и гидравлической системой, для определения передаточного числа, которое будет выводиться через выходной вал на ведущий вал на приводной вал. колеса.

Далее: Что такое проверка на смог? » .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *